金虎

(广东科技学院 机电工程系，广东东莞 523083)

1 大学物理教育与素质教育的关系

当今社会对人才的要求可概括为厚基础、宽口径、强能力、高素质，而高等教育的根本任务就是要培养和造就高素质的专门人才。大学物理作为理工科专业的一门重要基础课程，一方面要求通过对它的学习能为学生较系统地打好必要的物理基础，为后续课程及更深层次的学习做准备，另一方面更强调对学生科学素质的培养［1］。利用物理学本身的特点，可以对学生进行科学思维及科学方法的训练，培养学生严密的逻辑思维能力、空间想象能力和动手操作能力，使学生在科学精神、科学方法、意志品德等方面得到熏陶，以提高学生的科学素质。素质教育不单要求要对学生进行知识教育，而且还要把培养学生的能力作为教育的重点，通过大学物理的学习，可使学生具有科学精神和科学态度，掌握科学分析问题、思考问题和解决问题的方法，提高创新能力，最终使自身的科学素质得到提高，成为创新型人才［2］。大学物理教育的目标之一就是要培养具有这种科学素养的合格大学生。

物理学是研究物质基本结构，物质之间的相互作用，物质最基本和最普遍的运动形式以及相互转化规律的学科［3］。对物理学学习的过程实际上是培养学生科学技能的过程，所以说大学物理也是一门素质教育课。科学素质培养的核心是科学能力，物理学理论体系的建立过程就运用了逻辑思维和非逻辑思维的方法，充分展现了科学素养的各个要素，其例可谓举不胜举。比如在大学物理的教学过程中，学生接触到的第一个理想化模型是“质点”，通过向学生讲解“质点”的概念，介绍建立理想化模型的思想和方法，使学生理解利用理想模型能够排除非本质因素的干扰，舍弃次要因素和无关因素，突出反映事物的本质特征，从而使物理现象或过程得到简化和处理，这样不仅可以使学生更好地理解“质点”的概念，还可以让学生深刻的领会到建立理想化模型不仅是一种重要的研究方法，而且是从简单研究过渡到复杂研究的一种手段［4］。在实际生活中物理问题往往都较复杂，它是由多个简单问题组合而成，只有真正掌握了物理学的基本概念，物理学处理问题的基本方法，才能把复杂问题分解成简单问题，进而解决问题 (如平面简谐波的合成与分解)，这正是在实际的实践中分析问题、解决问题的过程。再如在讲授万有引力定律时，通过介绍卡文迪什当年是如何测定引力恒量的扭秤实验，使学生深刻认识到这一经典实验中所包涵的物理方法和物理思想的火花，同时适时简单介绍黑洞的相关知识，让学生对这一未知领域充满探究之心。在讲授电磁学部分时，还可以给学生介绍富兰克林和法拉第的故事。富兰克林出身于一个普通工人家庭，因家中有十个小孩，生活困难，他一生只在小学读过两年书，十二岁起就在印刷厂当童工，可学习从未间断，他冒着生命危险做了著名的“费城实验”，第一次告诉人们天电与地电的一致性，由于他在电学方面的卓越贡献，被称为是“电学之父”，他还是美国“独立宣言”的起草人之一，一生有许多荣誉和头衔，可他为自己写的墓志铭是“印刷工富兰克林”。无独有偶，法拉第的故事同样感人，法拉第自幼家境贫寒，一生中几乎没有受过什么正规的学校教育，很小就到书店做学徒，但是他利用业余时间广泛阅读科学书籍，立志从事科学事业，他通过自己的勤奋好学和丰富的想象力，经过多年的艰苦努力，终于用实验揭示了电磁感应的本质。法拉第一生致力于科学研究，从不贪图虚荣，成名之后世界各国赠给他的各种学位头衔达九十四个，而他却把所有的荣誉和奖章都收藏起来，连最亲近的朋友都未见过。两位大师的自学成才本身就是一个励志的榜样，而他们高尚的品格更值得我们学习。通过这些事例，不仅可以培养学生的科学思想和科学方法，更有助于引导学生树立正确的人生观和价值观。

物理学随着人类社会实践的发展不断丰富、完善与进步，目前已成为促进社会生产力不断提高的重要学科，在人类社会不断前进的道路上，物理学还将继续发挥重要作用，物理教育对培养学生的科学思想、科学方法和科学态度并引发学生的创新意识和研究能力，提高学生的科学素质有着不可替代的重要作用。

2 目前普遍存在的一些问题

从学生方面讲，在高校扩招后的大背景下，尤其是一般普通院校、独立学院、民办高校，普遍存在学生学习态度不够端正、基础较差的问题，有些还是文科生 (报考了文理兼收的专业)，他们对学习大学物理课程的重要性认识不足，普遍认为物理难学，缺乏学习兴趣，学习动力不够，甚至有些同学在中学时就没有学好，对物理课的学习有厌烦情绪，虽然教师在教学上投入了大量的精力，付出了艰辛的劳动，但教学效果不佳。还有些学生学习方法不当，普遍存在以为背会一些公式和定律就学会了物理学，遇到问题时生搬硬套，对物理基本概念的理解、物理规律的掌握以及灵活运用比较困难，不会自学。要知道大学物理与中学物理是两个不同的学习阶段，其主要区别一是内容加深了，要求提高了，大学物理的学习更侧重于概念的深刻理解和灵活应用，尤其是一些概念的掌握往往要经过一段时间的消化才会真正领悟，同时由于用到了矢量、微积分［5］，对运算能力、推理能力的要求也比中学要高很多;二是速度快了，大学物理内容较多，学时又少 (有的学校只有90学时左右)，教师课堂上不可能对每个问题、每个细节都像中学时反复强调和练习，而经常是两节课内讲授了大量内容，需要学生课后花一定时间去整理和复习，而学生在中学学习时对教师的依赖性较强，进入大学后不能很快适应大学的学习过程。随着知识积累的越来越多，学生只有通过主动预习、练习、复习等环节，才能掌握和巩固所学内容，如果不注重自学能力的培养，没有充分发挥自身的主观能动性，学习成绩自然会下降。

从教师方面讲，一是教学方法单一，实践环节不足。从教学方法来看，普遍存在以教师满堂灌为主，不注重与学生的交流，即教师在传授知识时采用“注入式”教学方法，忽视学生主观能动性的发挥，缺乏自主探究式学习，养成学生坐享其成，不积极思考，被动接受的坏毛病，这样不利于培养学生独立分析问题、解决问题的能力。二是有部分教师仍采用照本宣科的传统教育模式，把概念、定律、原理讲完就算完成了教学任务，不能体现素质教育特点。另在实验教学方面尽管不同专业开设了一定数量的大学物理基础实验，但由于多方面的原因，开放性实验、研究和设计性实验非常少，对学生观察能力、实验能力、创新能力的培养明显不足，理论联系实际不够，从教学原则上看，完全忽视了学生的个体差异，不能做到因材施教。

综上所述，大学物理的教学在教学目标、教学方法、教学模式、教学内容等方面均存在一些问题，这种教学现状严重制约教学质量的提高，因此大学物理的教学改革势在必行。而如何将传授知识、培养能力与提高素质融为一体仍是当前许多大学课程教学改革的主题，关于这一问题，笔者结合多年来的教学实践，就如何在大学物理教学中改变传统教学模式，将素质教育渗透其中提几点建议。

3 就如何通过大学物理的教学提高学生科学素质提几点建议

1)加强兴趣的培养，因为兴趣是最好的老师。兴趣对于学生学习任何一个学科都是非常重要的，学生刚开始学习时没有兴趣并不可怕，可怕的是因为没有兴趣而消极抵制。兴趣可以培养，先天就有固然很好，但后天的培养同样重要。在教学中教师可以结合课本把知识向课外延伸，多讲一些日常生活中的物理现象，使学生感觉深奥的物理就在他的身旁，例如在学习力学部分时可问学生“结为什么能打的牢?”，在学习热学部分时可问学生“为什么水能浇灭火?”，在学习电磁学部分时可问学生“闪电值多少钱?”等等，这样可以吸引学生课外阅读，不断提出问题，达到主动学习，进而产生兴趣。只有使学生对学习物理产生了兴趣，大学物理的课堂气氛才能活跃，学生的学习才能是积极主动的而不是消极被动的，这不仅有助于师生之间的交流，而且有利于将教学效果最优化，达到教学相长，完成以传授知识为目的向以知识传授与能力培养并重的方向转移，努力做到传道授业解惑与全方位的素质培养相结合。

2)结合多媒体技术的应用，提高学生对物理学习的积极性。以往传统的教学语言是“板书”，这种模式有利于学生对教学内容的理解，但是一些实验现象不能充分地体现出来，适当使用多媒体技术辅助教学，不仅可以形象生动地展示课堂上演示不了的实验，而且还可更加直观地展现物理规律和物理现象，使难教的教学内容变得易教、易学。例如在学习热学的分子运动速率分布时，要用到概率与统计的知识，由于此时高等数学可能还没有讲到这部分内容，学生通常难以理解，此时如果利用多媒体播放伽尔顿板的实验短片，就能直观地把统计规律展示出来，使学生不需要复杂的数学知识也能够理解分子运动速率的统计规律。在讲授角动量守恒定律时，可以通过给学生播放花样滑冰和跳水的视频资料，使学生在欣赏美的同时感受到物理在现实生活中的应用。

3)物理教育可以很好地培养学生的逻辑思维能力和科学怀疑精神。教师在进行物理教学时要创设良好的教学情境，注重培养学生的创新意识，努力开拓学生的创新思维，积极鼓励学生的创新行为。在教学过程中多渗透一些现代物理学的知识［6］，如:混沌、广义相对论、纳米技术、信息技术、核能与核能技术、航天与空间技术、激光技术等，把理论知识和科学思维有机结合起来，就一些当代比较前沿的理论和一些有争议的问题，既讲主流观点也列出一些不同看法，让学生自己判别，以激发学生积极思考。另外教师要使学生形成这样的观念:即便是像牛顿这样的伟大物理学家，都有过不正确的认识，更何况我们，所以要敢于怀疑，老师讲的话是可以讨论和批判的，书本中的内容也是可以修改的，不要迷信书本。

4)教师在教学中讲物理学理论会给学生以知识，但讲物理学史会给学生以智慧。无疑知识是重要的，但智慧更为重要。教师不仅要善于运用逻辑手段去讲授物理学理论，还要善于对物理知识作出历史的叙述，把着眼点放在物理学中的发现、推理及概念形成的过程上，有意识地对学生进行物理思想和方法的渗透，例如讲狭义相对论时，有不少学生感觉头痛，不好理解，教师可以通过还原爱因斯坦创建狭义相对论的历史过程，追溯狭义相对论的形成背景，了解爱因斯坦的思想和所用的方法，就能在教学中做到深入浅出，讲深讲透。如果教师能把知识的产生过程引入教学并与知识融为一体，既可以使学生了解所学物理知识的来龙去脉，在知识的递进发展中，在与错误或不完善观念的对比中加深对知识的理解与掌握，同时还能让学生在此过程中切身体会到科学发展的艰难曲折，学习到物理学家们在纷繁复杂的科学实践中发现问题、分析问题、解决问题的思维方式，以提高自身的科学素质。

总之，在大学物理教学中进行素质教育，就是要求教师从单纯传授理论知识走向与培养能力相结合，使学生从单纯获取知识走向学会查找和使用知识，从学习掌握旧有的知识向具有创新意识和能力的方向发展。大学物理教育要想在培养高素质人才方面发挥其特殊作用，还需大家共同努力。

［1］秦吉红，梁颖．在大学物理教学中应加强科学素养的案例剖析［J］．大学物理，2015，34(2):15－18．

［2］李宏荣，王小力，田蓬勃，等．以创新人才培养为目标的大学物理教学改革［J］．中国大学教学，2013(8):19－21．

［3］罗圆圆，吴评．大学物理［M］．北京:高等教育出版社，2010．

［4］胡林．大学物理教学中重视物理学思想和研究方法［J］．云南大学学报:自然科学版，2010，32(S1):273－275．

［5］濮春英，周大伟．大学物理教学中学生创新素质的培养［J］．南阳师范学院学报，2014，13(3):47－48．

［6］严燕来，叶庆好．大学物理拓展与应用［M］．北京:高等教育出版社，2002．